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系統理論/簡介

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系統理論一般系統理論系統學是一個跨學科領域,研究系統作為一個整體。系統理論由路德維希·馮·貝塔朗菲威廉·羅斯·阿什比和其他人於 1940 年代至 1970 年代在物理學、生物學和工程學原理的基礎上創立,後來發展到眾多領域,包括哲學、社會學、組織理論、管理、心理治療(在家庭系統治療中)以及經濟學等。控制論是一個密切相關的領域。近年來,複雜系統越來越多地被用作同義詞。

系統理論側重於複雜性和相互依存性。一個系統由定期互動或相互依存的活動/部分組成的群體,形成一個整體。

系統理論的一部分,系統動力學是理解複雜系統動態行為的一種方法。該方法的基礎是認識到任何系統的結構 - 其元件之間許多迴圈、相互關聯、有時是延遲的相互關係 - 在決定其行為方面與各個元件本身一樣重要。例如混沌理論和社會動力學。

系統理論也已在社會學中得到發展。該領域的傑出科學家是尼克拉斯·盧曼(參見盧曼 1994 年)。系統框架也是組織理論的基礎,因為組織是面向目標的動態生命實體。系統組織方法在很大程度上依賴於透過開放性和反饋來實現負熵。

近年來,系統思維領域已發展起來,以提供技術,以整體方式研究系統,以補充更傳統的還原論方法。在這個更新的傳統中,一些人認為系統理論是自然科學的人文主義對應物。

像複雜性、自組織、連線主義和自適應系統這樣的主題早在 1940 年代和 1950 年代就在控制論等領域中被研究,如諾伯特·維納威廉·羅斯·阿什比約翰·馮·諾依曼和海因茨·馮·福斯特等研究人員。他們只是缺乏合適的工具,並用數學、鉛筆和紙張來處理複雜系統。約翰·馮·諾依曼發現了細胞自動機和自複製系統,沒有計算機,只有鉛筆和紙張。亞歷山大·李雅普諾夫儒勒·亨利·龐加萊在沒有任何計算機的情況下研究了混沌理論的基礎。

下面所有“C”理論 - 控制論、突變理論、混沌理論…… - 都有共同的目標,即解釋由大量相互作用和相互交織的部分組成的複雜系統。細胞自動機 (CA)、神經網路 (NN)、人工智慧 (AI) 和人工生命 (ALife) 是相關的領域,但它們沒有試圖描述一般的複雜系統。比較不同“C”理論關於複雜系統的最佳背景是歷史背景,它強調不同的工具和方法,從一開始的純粹數學到現在的純粹計算機科學。自從混沌理論開始,當愛德華·洛倫茲意外地用他的計算機發現了一個奇怪的吸引子以來,計算機已成為不可或缺的資訊來源。今天,人們無法想象沒有計算機來研究複雜系統。

時間線

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  • 1960 年 控制論(W. Ross Ashby、諾伯特·維納)透過調節反饋來研究系統通訊和控制的數學理論。密切相關:“控制理論”和“一般系統理論”由路德維希·馮·貝塔朗菲和 W. Ross Ashby 創立。
  • 1970 年 突變理論(勒內·託姆、E.C. 齊曼)數學分支,處理動力系統中的分岔,對因環境微小變化而導致的行為突然轉變的現象進行分類。
  • 1980 年 混沌理論(大衛·魯埃爾、愛德華·洛倫茲、米切爾·費根鮑姆、史蒂夫·斯梅爾、詹姆斯·A. 約克……)非線性動力系統的數學理論,描述分岔、奇怪吸引子和混沌運動。
  • 1990 年 複雜自適應系統 (CAS)(約翰·H. 荷蘭、默裡·蓋爾曼、哈羅德·莫羅維茨、W. 布萊恩·阿瑟……)描述湧現、適應和自組織的“新”複雜科學主要由 SFI 的研究人員建立,並且基於智慧體和計算機模擬,包括多智慧體系統 (MAS),它們已成為研究社會和複雜系統的重要工具。CAS 仍然是活躍的研究領域。

參考文獻

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  • 丹尼爾·杜蘭 (1979) La systémique,法國大學出版社
  • 路德維希·馮·貝塔朗菲 (1968)。一般系統理論:基礎、發展、應用 紐約:喬治·布拉齊勒
  • 傑拉爾德·M. 溫伯格 (1975) 一般系統思維導論(1975 年版,威利-英特賽恩斯)(2001 年版 多塞特出版社)。
  • 尼克拉斯·盧曼 Soziale Systeme. Grundriss einer allgemeinen Theorie,法蘭克福,蘇爾坎普,1994 年
  • 赫爾曼·卡恩系統分析技術
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